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STL中有关deque、stack、queue、priority_queue

deque

deque中的修改类接口STL中有关deque、stack、queue、priority_queue
由于deque是双端队列，所以有头插头删和尾插尾删操作。
下面的栈和队列的底层都是通过的deque实现的。
为什么要用deque作为其底层数据结构呢？
主要是因为：栈和队列都只需在一头进行操作，故不需要迭代器，只要具有pushback和popback的功能即可，在元素增长时deque比vector效率更高、内存使用率高，所以用deque作为底层数据结构更合适。

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stack

STL中有关deque、stack、queue、priority_queue
根据文档里的内容我们可以看到stack中有这些接口。
在使用时要包含stack头文件
因为其底层是用deque实现的：所以有关它的模拟实现也就是对deque的一个封装。
例如：

template>
    class stack//栈
    {
    public:
        stack()
        {

        }

        void push(const T&data)
        {
            _con.push_back(data);
        }
        private:
        Container _con;
    }

queue

STL中有关deque、stack、queue、priority_queue
注意队列不同的是由front和back操作，分别是队首和队尾元素。

priority_queue优先队列

底层使用堆实现的！
创建优先队列的默认是按照大堆（比较参数是less）方式！也就是说每个根节点都大于它的孩子节点。
对于内置类型可以直接使用greater比较器，但是对于自定义类型需要提供比较器规则并在自定义类型中增加> 、<等比较规则
构造函数：std::priority_queue, std::greater >
third (myints,myints+4);
上例是构造了一个小堆类型的优先级队列
它的模板参数列表：template<class T, class Container=vector<T>, class Compare=less<T>>
所以如果想要用小堆创建对象时要把第三个参数改为great。

这里我们把库函数中的less这个函数拿来看一下：

template
    struct less
        : public binary_function<_Ty, _Ty, bool>
    {   // functor for operator<
    bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const
        {   // apply operator< to operands
        return (_Left < _Right);
        }
    };

如果在优先级队列内存放自定义类型数据，需要需要用户提供<、>的重载，有时也要对提供比较器规则，参考less和greater在库函数中的实现，即对（）进行重载。

模拟实现优先级队列：

namespace mine
    {
        template , class Compare = less>//默认（less）创建的是大堆
        class priority_queue
        {
        public:
            priority_queue()
                :c()
            {}

            template
            priority_queue(Iterator first, Iterator last)//区间构造，将root进行向下调整
                : c(first, last)
            {
                // 将c中的元素调整成堆的结构
                int count = c.size();
                int root = ((count - 2) >> 1);
                for (; root >= 0; root--)
                    AdjustDown(root);
            }

            void push(const T & data)
            {
                c.push_back(data);
                AdjustUP(c.size()-1);//传入下标
            }

            void pop()//头删的话先将头元素与最后一个元素交换，把最后一个元素删掉后再执行向下排序
            {
                if (empty())
                    return;
                else
                {
                    swap(c.front(), c.back());
                    c.pop_back();
                    AdjustDown(0);
                }
            }
            int size()const
            {
                return c.size();
            }
            bool empty()const
            {
                return c.empty();
            }
            const T & top()const
            {
                return c.front();
            }

        private:

            //这里的向上调整和向下调整都是大堆模式
            void AdjustDown(int parent)//向下调整算法,把较小元素调整下去
            {
                int child = parent * 2 + 1;//child代表下标
                while (child < c.size())
                {
                    //找到以parent为根的较大的孩子
                    //如果根有右孩子并且左孩子比右孩子小，让child等于右孩子
                    //即child此时为较大的孩子
                    if (child + 1 < c.size() && com(c[child], c[child + 1]))
                    {
                        child = child + 1;
                    }
                    //如果孩子节点比父亲节点大则交换
                    if (com(c[parent], c[child]))
                    {
                        swap(c[child], c[parent]);
                        parent = child;
                        child = parent * 2 + 1;
                    }
                    else
                        return;
                }
            }

            void AdjustUP(int child)//向上调整算法，将较大元素调整上去
            {
                int parent = (child - 1) >> 1;
                while (child)//没有到根的话继续循环
                {
                    //如果父亲节点比孩子节点小，交换
                    //将较大节点调整到根位置
                    if (com(c[parent], c[child]))
                    {
                        swap(com(c[parent], c[child]));
                        child = parent;
                        parent = (child - 1) >> 1;
                    }
                    else
                    {
                        return;
                    }
                }
            }
        private:
            Container c;
            Compare com;
        };
    }

这里最重要的就是向上调整和向下调整算法，同时也要注意比较规则在其中的用法。详细过程见代码注释。


本文标题：STL中有关deque、stack、queue、priority_queue
网页URL：http://hbruida.cn/article/jpispe.html

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